AULA 5 Disciplina INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS E MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO

Apresentação em tema: "AULA 5 Disciplina INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS E MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO"— Transcrição da apresentação:

1 AULA 5 Disciplina INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS E MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO
AULA 5 Disciplina INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS E MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO ACA 221 Graduação Departamento de Ciências Atmosféricas / Iag / USP Responsável: Prof. Humberto Ribeiro da Rocha Material apresentado exclusivamente aos alunos da disciplina, com conteúdo referenciado da literatura e disponível na www – NÃO CIRCULAR Barometria

2 Barometria [baros = peso (grego)] medida da pressão atmosférica
Pressão Atmosférica: é a força por unidade de área (pressão) exercida pela coluna de ar acima de uma seção horizontal, manifestada pela pressão da camada de moléculas de ar sobre a superfície. Unidades: Força = N = Pa (Pascal) Area m2 Pressão padrão ao nível do mar (273,15 K, g=9,80665 m/s2) 1 atm = 760 mm Hg = 1013,25 hPa 1 bar = 105 Pa = 1000 hPa 1 milibar = 1mb = 1hPa

3 Experimento da garrafa selada em 4000m; levada a 2000 m, 300m
Histórico: experimento de Torricelli (1635, Itália): emborcou coluna Hg selada na ponta, surgindo o vácuo de Torricelli e a queda da coluna com altura 76 cm (que flutuava diariamente com condições meteorológicas) patm Experimento da garrafa selada em 4000m; levada a 2000 m, 300m Pressão reduzida ao nível do mar: pressão de qualquer nível corrigida pela diferença da superfície na condição padrão média da atmosfera: dp/dz=-ρg=-pg/RT .... Tvm＝ temperatura (K) = T +0,0065 (z/2) (ou preferencialmente a temperatura virtual)

4 Padrão da pressão na superfície em grande escala (regional e continental) Hemisfério Sul
baixa pressão: anticiclone alta pressão: ciclone ciclone anticiclone Sazonalidade da pressão na superfície média mensal (São Paulo, SP)

5 Variação da pressão na escala diária
Previsão do tempo popular, a partir do conhecimento empírico da sucessão de condições pré e pós-frontais das frentes frias e a tendência barométrica diária Dados observados na cidade Universitaria, São Paulo, SP Fonte: Galvani e Azevedo (A FRENTE POLAR ATLÂNTICA E AS CARACTERÍSTICAS DE TEMPO ASSOCIADAS: ESTUDO DE CASO)

6 Variação da pressão da superfície na escala de ciclo diurno
Maré barométrica da pressão atmosférica máximos ≈ 10 e 22h mínimos ≈ 4 e 16 h amplitude ≈ 2 hPa Pressão média horária (aeroporto Guarulhos, SP) Mean annual diurnal (S1) and semidiurnal (S2) surface pressure tide amplitudes (in Pa) from station estimates (Schindelegger and Ray, 2014) Marés atmosféricas: forçadas por aquecimento atmosférico por radiação solar no ozonio estratosférico e vapor d´agua troposférico, criando ondas que se propagam verticalmente. Marés oceânicas decorrem da gravidade lunar (período 24 h 50 min) Maré barométrica conforme latitude

7 Barômetro de líquido em vidro (manômetro)
Barômetro de Mercúrio do tipo Fortin: correção de temperatura (densidade do mercúrio, dilatação vidro) correção gravidade acurácia ±0,1 a 0,5 hPa (em desativação) Barômetro sem mercúrio:  tubo-U 150 cm com líquido vermelho e gas.  Com termõmetro de alcool (azul) para correção automática de escala (móvel) acurácia ± 0,5 a 1 hPa

8 Barômetro aneróide 1844 (Lucien Vidi, França)
Cápsula aneróide: câmara parcial (liga americio-cobre) ou total a vácuo, com diafragma (ou pilha de diafragmas) elástico que transmite movimento ao ponteiro. Leitura: posição horizontal ou vertical acurácia ± 0,5 hPa

9 Barógrafo : aneróide com sistema registrador em papel

10 Barômetro eletrônicos
(mais de 50 tecnologias de microbarômetros) Capacitivo (Barocap) pressão atmosférica deflete a membrana de silício, que altera o volume de vácuo, a distância entre os eletrodos (base-topo) que muda a capacitância elétrica Pressão proporcional à capacitância acurácia ± 0,3 hPa